楊道慶，張永華，羅家群，趙雨晴，李恒權(quán)

(中石化河南油田分公司，河南 鄭州 450000)

引 言

畢店地區(qū)位于泌陽(yáng)凹陷西部古城鼻狀構(gòu)造的東南傾沒端，東北方向?yàn)閺垙S向斜區(qū)，東南方向?yàn)榘枷萆椭行模哂袃?yōu)越的油源條件。該區(qū)具有多物源、多沉積體系的特點(diǎn)。來(lái)自西北方向的古城曲流河三角洲砂體和來(lái)自南部的雙河—平氏扇三角洲砂體在此交匯，形成湖泊背景下的曲流河三角洲、扇三角洲沉積體系以及與其伴生的重力流沉積體系[1]，為油氣富集提供了有效儲(chǔ)集空間。同時(shí)，該區(qū)地層由東南向西北方向抬升，處于油氣運(yùn)移的主線上，斷層與構(gòu)造、砂體配置形成一系列斷鼻、巖性及斷層－巖性圈閉，為油氣聚集提供了良好的圈閉條件。

該區(qū)自20世紀(jì)70年代投入勘探，由于二維地震資料品質(zhì)差，早期部署的B6井僅見油氣顯示。隨后部署的B44、B55、B58、B65、B77 等井也未取得突破[2－3]。2008年通過(guò)對(duì)重新采集處理后的高精度三維地震資料進(jìn)行精細(xì)地震地質(zhì)綜合解釋，發(fā)現(xiàn)了一批斷鼻、斷塊圈閉，在B65斷塊高部位部署的B359井獲得工業(yè)油流。為了進(jìn)一步擴(kuò)大勘探成果，在該區(qū)尋找?guī)r性油氣藏，2013年針對(duì)三角洲前緣水下分流河道砂體厚度不穩(wěn)定、且整體偏薄的問題，運(yùn)用鉆井、地震及試油試采相關(guān)分析化驗(yàn)資料，采用了識(shí)別薄儲(chǔ)層的時(shí)頻分析技術(shù)，通過(guò)對(duì)不同頻率切片進(jìn)行連續(xù)分析，有效識(shí)別了水下分流河道砂體，準(zhǔn)確刻畫砂體邊界，很好地解決了H32段三角洲前緣水下分流河道砂體的識(shí)別問題，在該區(qū)相繼部署的B398、B404、D5、D8等井均獲得日產(chǎn)20 t/d以上的工業(yè)油流，取得了良好勘探效果。

1 河道砂體描述

利用時(shí)頻分析技術(shù)基本原理[4－7]，采用快速傅里葉變換，將時(shí)間域地震記錄變換為頻率域的能譜記錄，對(duì)畢店地區(qū)的河道砂體進(jìn)行預(yù)測(cè)工作。

畢店地區(qū)為多物源交匯區(qū)，存在水下分流河道、遠(yuǎn)砂壩、前緣席狀砂等微相。巖性油氣藏受原始沉積環(huán)境和后期多次成巖作用控制，河道砂體及其砂泥巖薄互層非均質(zhì)性較強(qiáng)，沉積相帶變化快。已鉆井揭示油層以中、薄層為主，油層厚度為1.6～11.5 m，具有典型的“泥包砂”結(jié)構(gòu)，砂體薄，變化較快。

針對(duì)該區(qū)河道砂體識(shí)別難點(diǎn)，開展了以時(shí)頻分析技術(shù)為核心的巖性圈閉描述工作。通過(guò)精細(xì)合成記錄標(biāo)定及模型正演，確定砂體對(duì)應(yīng)的位置，明確砂體對(duì)應(yīng)的地震響應(yīng)特征[8－9]，利用時(shí)頻分析技術(shù)將地震數(shù)據(jù)逐道變換到時(shí)間—頻率域，計(jì)算地震道上每一樣點(diǎn)的振幅譜和相位譜，通過(guò)組合將振幅譜變成同一頻率的成分，得到分頻數(shù)據(jù)體。利用地層切片或沿層屬性描述砂體(圖1)。

圖1 識(shí)別目的層砂體的分頻解釋流程

1.1 正演模擬確定砂體地震響應(yīng)特征

為研究油層的地震響應(yīng)特征，以鉆井、測(cè)井和VSP資料為依據(jù)，利用單道合成地震記錄研究油層對(duì)波形變化的影響。通過(guò)單道合成地震記錄分析能把深度域指示油氣顯示層的鉆井資料與時(shí)間域的地震剖面建立映射關(guān)系，將時(shí)間域地震剖面上的地震反射波組賦予地層含義。為了做好單道地震合成記錄，首先對(duì)目的層段地震資料進(jìn)行頻譜分析，確定地震資料的主頻，選擇主頻為25 Hz的子波制作合成地震記錄，使合成地震道與井旁道反射波振幅、波形、相位等特征基本一致。從合成記錄(圖2)可以發(fā)現(xiàn)B398井的E2h3Ⅱ5小層砂體底界面對(duì)應(yīng)負(fù)反射與正反射系數(shù)轉(zhuǎn)換處，河道砂體頂對(duì)應(yīng)波峰。

圖2 畢店地區(qū)B398井合成記錄

為了進(jìn)一步確定砂體地震響應(yīng)特征，利用地震正演模擬建立儲(chǔ)層與地震響應(yīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系，為河道預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。根據(jù)畢店地區(qū)B208、B398、B388井的聲波測(cè)井資料與E2h32目的層段解釋層位，構(gòu)建了E2h32段地層的地震模型。通過(guò)正演可知，B398井鉆遇7 m的砂層，在正演剖面上處在波峰過(guò)渡帶，砂體反射界面很難與圍巖反射界面區(qū)分開，兩者互相影響，砂體與圍巖疊置形成連續(xù)同向軸，但振幅、相位、頻率發(fā)生了變化。

1.2 地震資料精細(xì)解釋落實(shí)構(gòu)造特征

地震資料精細(xì)解釋是河道砂體預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，只有層位解釋合理，才能保證砂體的等時(shí)性，沿層提取的屬性才能反應(yīng)目標(biāo)地質(zhì)體的變化。畢店地區(qū)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，但構(gòu)造背景變化對(duì)巖性油藏賦存具有一定的控制作用[10]。因此，層位的精細(xì)解釋及構(gòu)造精細(xì)描述尤為重要。在利用三維可視化及相干體分析技術(shù)完成T51、T52層位解釋后，為了更精細(xì)反映構(gòu)造細(xì)節(jié)，利用地震速度譜與測(cè)井速度建立三維速度場(chǎng)進(jìn)行變速成圖[11、12]，編制的構(gòu)造圖與已鉆井的分層誤差在3 m以內(nèi)。

1.3 分頻處理提高儲(chǔ)層識(shí)別能力

為了充分利用三維地震資料描述畢店地區(qū)三角洲前緣水下分流河道砂體的空間分布，采用分頻處理技術(shù)對(duì)三維地震資料通過(guò)離散傅里葉變換，將地震數(shù)據(jù)從時(shí)間域轉(zhuǎn)換到頻率域[13－15]。利用薄砂體產(chǎn)生諧振現(xiàn)象的特性，在頻率域中某一反射波反射特征能反映薄砂層厚度，以此來(lái)識(shí)別河道砂體。圖3是通過(guò)離散傅里葉變換得到的頻率域全頻數(shù)據(jù)體剖面，通層位標(biāo)定B398井油層在地震剖面878 ms處，對(duì)該油層砂體在地震剖面不同頻率體能量特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)頻率道集剖面20 Hz的能量體對(duì)油層反應(yīng)最敏感，調(diào)諧能量最強(qiáng)(圖3箭頭處)。因此確定用20 Hz分頻能量體來(lái)研究砂體分布。

圖3 全頻體頻率域剖面

1.4 地層切片刻畫砂體

因?yàn)榈貙忧衅窃诘葧r(shí)地震反射同相軸之間等比內(nèi)插生成的系列切片，它考慮了沉積速率隨平面位置的變化，很好地解決了常規(guī)時(shí)間切片的穿時(shí)問題[16]。通過(guò)對(duì)地層體切片連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察，分析屬性異常與可能存在砂體的對(duì)應(yīng)關(guān)系，識(shí)別水下分流河道砂體的平面展布。

在確定了20Hz的分頻數(shù)據(jù)體能較好的反映該區(qū)儲(chǔ)層后，利用分頻處理技術(shù)對(duì)常規(guī)三維數(shù)據(jù)體進(jìn)行分頻處理，以20 Hz的分頻數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ)，利用地層切片技術(shù)刻畫河道砂體。

2 應(yīng)用效果

在識(shí)別水下分流河道砂體的過(guò)程中，以三維地震數(shù)據(jù)體及鉆井資料為基礎(chǔ)，通過(guò)聯(lián)井小層細(xì)分對(duì)比及精細(xì)層位標(biāo)定，明確砂體對(duì)應(yīng)的地震響應(yīng)特征，確定砂體在地震剖面對(duì)應(yīng)的位置。對(duì)時(shí)間域20 Hz的分頻數(shù)據(jù)體的目的層進(jìn)行精細(xì)解釋，利用地層體切片技術(shù)來(lái)連續(xù)提取和動(dòng)態(tài)解釋砂體可能存在的變化，通過(guò)地層體切片的制作，刻畫了該區(qū)砂體的大致展布特征。

圖4為20 Hz分頻體均方根振幅切片，圖5為過(guò)實(shí)鉆井B208、B388、B398井油藏剖面。已鉆的B208、B388、B398等井的砂巖厚度值及均方根振幅值具有較好的相關(guān)性，二者呈線性關(guān)系，E2h3Ⅱ5小層含油砂體厚度偏厚的地方對(duì)應(yīng)的均方根振幅值相對(duì)較大，而該小層砂體變薄甚至變干尖滅的地方對(duì)應(yīng)均方根振幅值變小。均方根振幅屬性很好地反映了河道砂體的邊界。

圖4 20Hz分頻體均方根振幅切片

依據(jù)畢店地區(qū)河道砂體預(yù)測(cè)結(jié)果，可探尋出早期部署的B208、B388井失利原因。B208井鉆探失利是因?yàn)樘幵诤拥郎绑w的西邊界，實(shí)鉆證實(shí)在E2h3Ⅱ5小層厚度為1.0 m，試油為干層。B388井鉆探失利是因?yàn)樘幵诤拥郎绑w的東邊界，實(shí)鉆揭示在E2h3Ⅱ5小層厚度為0.8 m，解釋為干層，均因儲(chǔ)層物性變差而失利。而鉆探的B398井位于河道砂體的主體部位，在E2h3Ⅱ5小層厚度為6.2 m，試油獲得日產(chǎn)油24.21 t/d。

依據(jù)預(yù)測(cè)，河道砂體部署的D5、D8、D404井均鉆遇油層，取得了良好的勘探效果。其中D5井在E2h3Ⅱ5小層1175.4～1185.2 m井段日產(chǎn)油為20.8 t/d。D8井在E2h3Ⅱ5小層1263.6～1273.4 m井段，最高日產(chǎn)油為22.6 t/d。B404井在E2h3Ⅱ5小層1235.8～1238 m井段日產(chǎn)油為22.3 t/d。

圖5 畢店地區(qū)過(guò)B208—B398—B388井油藏剖面

3 結(jié)論

(1)利用鉆井及測(cè)井資料進(jìn)行地震正演模擬，建立砂體與地震響應(yīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系，可為河道砂體預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。

(2)地震資料精細(xì)解釋是河道砂體預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，只有層位解釋合理，才能保證地層切片的等時(shí)性，沿層提取的屬性才能反映目標(biāo)地質(zhì)體的變化。

(3)為了有針對(duì)性地做好分頻處理工作，應(yīng)分析含油砂層的最佳調(diào)諧頻率，針對(duì)分析結(jié)果做分頻處理工作。

(4)利用地層體切片及屬性分析技術(shù)連續(xù)觀察分頻調(diào)諧體振幅的變化，有利于發(fā)現(xiàn)與識(shí)別水下分流河道砂體。

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